心電圖機(jī)檢定中長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器的選擇與測(cè)量不確定度分析

摘 要：心電圖機(jī)是測(cè)量人體發(fā)出的生物電波形電位為臨床診斷提供重要依據(jù)的儀器。文章對(duì)心電圖機(jī)檢定中長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器的選擇與測(cè)量不確定度進(jìn)行了深入的分析，希望通過(guò)文章的分析，能夠?qū)ο嚓P(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：心電圖機(jī)檢定；長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器；選擇；測(cè)量不確定度

1 心電圖機(jī)檢定原理

心電圖機(jī)是測(cè)量人體發(fā)出的生物電波形電位為臨床診斷提供重要依據(jù)的儀器。將被見(jiàn)心電圖機(jī)與心電圖機(jī)檢定儀用導(dǎo)聯(lián)電纜鏈接，檢定儀按照檢定規(guī)程要求輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)給檢定儀器，被檢定儀器通過(guò)記錄紙顯示測(cè)量結(jié)果，通過(guò)被檢定儀器示值和檢定儀標(biāo)準(zhǔn)值的比較得到示值誤差。記錄紙上的測(cè)量結(jié)果需要用長(zhǎng)度儀器測(cè)量其長(zhǎng)度，也就是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)輸入的電壓或時(shí)間頻率信號(hào)經(jīng)過(guò)被檢定儀器輸出顯示紙上的模擬波形信號(hào)，心電圖機(jī)檢定實(shí)際上轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)度的測(cè)量（波形幅度一般為10mm）。

2 問(wèn)題的提出

現(xiàn)行的計(jì)量檢定規(guī)程JJG543-2008《心電圖機(jī)》。規(guī)程中規(guī)定長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器為鋼直尺（量程150mm，分度值0.5mm，最大允許誤差±0.10mm）分規(guī)（用來(lái)量取記錄紙波形的幅度）和放大鏡（5倍）。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，需要用標(biāo)準(zhǔn)分規(guī)及4倍的放大鏡在記錄測(cè)量紙上進(jìn)行取樣工作，用鋼直尺及五倍的放大鏡測(cè)量信號(hào)長(zhǎng)度（幅度）。因此，對(duì)于心電圖機(jī)檢定，長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器選擇的科學(xué)合理關(guān)系到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠和操作的方便可行。

在2009年全省新店突擊計(jì)量比對(duì)的準(zhǔn)備過(guò)程中，我們對(duì)上訴問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，提出了較為合理的解決方案。

3 檢定規(guī)程中的測(cè)量不確定度分析

檢定規(guī)程附錄E給出了測(cè)量不確定度評(píng)定的示例（以靈敏度，幅頻特性測(cè)量為例）不確定來(lái)源。

3.1 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器導(dǎo)入的不確定度分量及誤差

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的主要技術(shù)指標(biāo)是測(cè)量幅度和測(cè)量時(shí)間的準(zhǔn)確性，計(jì)量檢定規(guī)程所規(guī)定的測(cè)量幅度和測(cè)量時(shí)間的MPE為±1%，所用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（智能心腦電圖機(jī)檢定儀）測(cè)量幅度誤差和測(cè)量周期誤差均應(yīng)不超過(guò)±0.5%，按數(shù)學(xué)模型正態(tài)分布考慮，被檢定儀器MPE±5%來(lái)說(shuō)，該項(xiàng)對(duì)于測(cè)量結(jié)果不確定度的貢獻(xiàn)可忽略不計(jì)。

3.2 被檢定的智能心電圖機(jī)不穩(wěn)定性所引入的測(cè)量不確定度分量

從心電圖機(jī)的電路分析可知，心電圖機(jī)在重復(fù)性測(cè)量下的準(zhǔn)確度很高，數(shù)據(jù)的分散性很好，而且測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)量級(jí)很小，對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響很小。

3.3 長(zhǎng)度測(cè)量用到的分規(guī)在測(cè)量紙上取樣數(shù)據(jù)所引入的不確定度分量

3.3.1 由記錄紙片取樣數(shù)據(jù)所引入的不確定度μ（H）

4 長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器的選擇

方案1：尖爪數(shù)顯卡尺，測(cè)量范圍（0～200）mm，分辨力0.01mm，最大允許誤差±0.02mm配備有座放大鏡（10倍以上）

方案2：玻璃線(xiàn)紋尺（200mm），讀數(shù)顯微鏡。

文章僅對(duì)方案1進(jìn)行測(cè)量不確定度分析。

5 測(cè)量不確定度分析

5.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分析

（1）標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度分量。心電圖機(jī)檢定儀是直接讀數(shù)的測(cè)量?jī)x器，所以有標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度分量就是標(biāo)準(zhǔn)器自身的計(jì)量不確定度。

（2）其他輔助的測(cè)量?jī)x器所引入的不確定。心電圖機(jī)檢定還需要其他的測(cè)量數(shù)據(jù)，也要引入一部分測(cè)量不確定度，主要由鋼直尺，和游標(biāo)卡尺引入。

（3）各測(cè)量?jī)x器所引入的不確定度分析。

6 結(jié)論

由以上測(cè)量不確定分析，心電圖機(jī)測(cè)量結(jié)果不確定度。電壓測(cè)量，時(shí)間間隔為Urel=0.9%，k=2，約為最大允許誤差（10%）的1/10。

靈敏度，幅頻特性，耐極化電壓為Urel=1.2%，k=2約為最大允許誤差（5%）的1/4。

定標(biāo)電壓為Urel=1.2%，k=2約為最大允許誤差（10%）的1/8均滿(mǎn)足要求。

方案1的優(yōu)點(diǎn)：（1）數(shù)顯卡尺的尖爪取代分規(guī)，減少了操作步驟；（2）測(cè)量準(zhǔn)確度高，完全可以滿(mǎn)足全部檢定項(xiàng)目的要求；（3）數(shù)字顯示，無(wú)估讀誤差，讀數(shù)方便。

對(duì)于方案2尚未進(jìn)行深入研究，不過(guò)從其儀器的物理特性上看，玻璃線(xiàn)紋尺易碎，攜帶不便，線(xiàn)紋尺讀數(shù)不是很方便。